Ocena zagrożenia wibracją na stanowiskach pracy

Zagadnienie nr 15

Drgania mechaniczne (wibracje) występujące powszechnie w różnych dziedzinach aktywności ludzkiej w tym zawodowej zaliczane są do szkodliwych czynników fizycznych.

Są również szkodliwym czynnikiem fizycznym, wymienionym w PN-80/Z-8052 występującym w środowisku pracy dość powszechnie i mogącym niekorzystnie wpływać na pracownika są drgania mechaniczne - powszechnie nazywane wibracjami.

Z występowaniem drgań mechanicznych człowiek spotyka się nie tylko w środowisku pracy, ale również w życiu pozazawodowym - w środowisku swego wypoczynku jeżdżąc na rowerze. Spotykamy je również, gdy korzystamy w życiu codziennym z różnych środków transportu jako pasażerowie.

Wibracje są również często źródłem informacji odnośnie stanu technicznego maszyny i jakości jej wykonywania, jak również mogą powodować zakłócenia w prawidłowym działaniu maszyn i innych urządzeń, zmniejszać ich trwałość i niezawodność oraz niekorzystnie wpływać na konstrukcje i budowle.

Drgania przenoszone drogą bezpośredniego kontaktu z drgającym źródłem do organizmu człowieka mogą też wywierać ujemny wpływ na zdrowie pracownika - mogą być przyczyną dyskomfortu i czynnikiem uszkadzającym zdrowie pracownika.

Drgania określane są w fizyce jako zjawiska, w których wielkości fizyczne charakterystyczne dla tych zjawisk są zmienne w funkcji czasu. Węższym pojęciem są drgania akustyczne definiowane jako ruch cząstek ośrodka sprężystego względem położenia równowagi.

Drgania akustyczne mogą zatem rozprzestrzeniać się w ośrodkach zarówno gazowych, ciekłych, jak i stałych. W tej klasie zjawisk niskoczęstotliwościowe drgania akustyczne rozprzestrzeniające się w ośrodkach stałych przyjęto nazywać drganiami mechanicznymi (wibracjami).
Drgania mechaniczne (wibracje)  - niskoczęstotliwościowe drgania akustyczne rozprzestrzeniające się w ośrodkach stałych i przekazywane do organizmu pracownika przez określoną część jego ciała będącą w bezpośrednim kontakcie z drgającym ośrodkiem ( źródłem drgań) - definicja stosowania w dziedzinie ochrony człowieka w środowisku pracy.

Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 5 sierpnia 2005r., w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach zawiązanych z narażeniem na hałas lub drgania mechaniczne / Dz. U. Nr 127 z 19 sierpnia 2005r., poz. 1318 /. - określa między innymi:

Drgania mechaniczne - drgania lub wstrząsy przekazywane do organizmu człowieka przez części ciała mające bezpośredni kontakt z drgającym obiektem: jako czynnik szkodliwy dla zdrowia w środowisku pracy występują w postaci drgań miejscowych i ogólnych

Drgania miejscowe- drgania mechaniczne działające na organizm człowieka

i przenoszone bezpośrednio przez kończyny górne

Drgania ogólne - drgania mechaniczne o ogólnym działaniu na organizm człowieka, przekazywane do organizmu jak całość przez stopy lub części tułowia, w szczególności przez miednicę lub plecy.

Ze względu na ocenę wpływu drgań mechanicznych na człowieka istotne są następujące kryteria:

- charakter zmian drgań w czasie

- rodzaj drgań uzależniony od miejsca ich wnikania

- kierunek rozchodzenia się drgań

- charakter narażenia na drgania

Uwzględniając wprowadzony podział drgań mechanicznych, źródła drgań w środowisku pracy można podzielić również na dwie grupy tj.:

- źródła drgań o działaniu ogólnym

- źródła drgań działających przez kończyny górne, drgania miejscowe

Źródłami drgań o działaniu ogólnym są np.:

- podłogi, podesty, pomosty w halach produkcyjnych i innych pomieszczeniach, na których zlokalizowane są stanowiska pracy. Oczywiście pierwotnymi źródłami drgań są w tym przypadku eksploatowane w pomieszczeniach lub poza nimi maszyny oraz urządzenia stacjonarne, przenośne lub przewoźne, które wprawiają w drgania podłoże, na którym stoi operator. Przyczyną drgań podłoża może też być ruch uliczny czy kolejowy

- platformy drgające

- siedziska i podłogi środków transportu (samochodów, ciągników, autobusów, tramwajów, trolejbusów oraz pojazdów kolejowych, statków, samolotów itp.)

- siedziska i podłogi maszyn budowlanych (np. do robót ziemnych, fundamentowania, zagęszczania gruntów).

Źródłami drgań działających na organizm człowieka przez kończyny górne - (drgania miejscowe )są głównie:

- ręczne narzędzia uderzeniowe o napędzie pneumatycznym, hydraulicznym lub elektrycznym (młotki pneumatyczne, ubijaki mas formierskich i betonu, nitowniki, wiertarki udarowe, klucze udarowe itp.)

- ręczne narzędzia obrotowe o napędzie elektrycznym lub spalinowym (wiertarki, szlifierki, piły łańcuchowe itp.)

- dźwignie sterujące maszyn i pojazdów obsługiwane rękami

- źródła technologiczne (np. obrabiane elementy trzymane w dłoniach lub prowadzone ręką przy procesach szlifowania, gładzenia, polerowania itp.).

Narażenie na drgania mechaniczne przenoszone do organizmu przez kończyny górne powoduje głównie zmiany chorobowe w układach:

- krążenia krwi (naczyniowym)

- nerwowym

- kostno-stawowym.

W zależności od cech fizycznych i od miejsca wnikania do organizmu

drgania mechaniczne mogą być czynnikiem :

- uciążliwym ( utrudniającym pracę lub obniżającym zdolność jej wykonywania

- szkodliwym ( powodującym stopniowe pogorszenie stanu zdrowia prowadzące do powstania choroby zawodowej

lub

- czynnikiem niebezpiecznym powodującym pogorszenie stanu zdrowia prowadzącym do powstania urazu

Skutki niekorzystnych zmian w organizmie powstałe w wyniku oddziaływania drgań mechanicznych zależą od czasu oddziaływania i ich intensywności

Wrażliwość organizmu na działanie drgań ogólnych zależy nie tylko od ich częstotliwości, ale też od kierunku ich działania ( kierunku rozchodzenia się w organizmie ).

Wpływ na to ma niesymetryczna budowa ciała ludzkiego. Wobec tego w drganiach ogólnych możemy wyróżnić następujące składowe:

• składowa pionowa (z ) - rozchodzące się wzdłuż kręgosłupa ( z wyjątkiem, gdy pracownik leży)

• składowa pozioma (x) - rozchodzące się w płaszczyźnie od pleców do klatki piersiowej człowieka

• składowa pozioma (y) - rozchodzące się w płaszczyźnie od ramienia prawego do lewego

Niemniej jednak zgodnie z wymogami oceny pomiary należy wykonać we wszystkich trzech kierunkach, (x,y,z).

Układ odniesienia - drgania miejscowe

Rysunek 1. Układ odniesienia dla drgań miejscowych

• kierunek x - oś prostopadła do płaszczyzny yz

• kierunek y - oś prostopadła do osi z, przechodząca wzdłuż linii dłoni

• kierunek z - oś równoległa do kierunku wyznaczonego przez kość śródręcza i trzecią kość śródręcza

Układ odniesienia - drgania ogólne

• składowa pionowa (z ) - rozchodzące się wzdłuż kręgosłupa ( z wyjątkiem, gdy pracownik leży)

• składowa pozioma (x) - rozchodzące się w płaszczyźnie od pleców do klatki piersiowej człowieka

• składowa pozioma (y) - rozchodzące się w płaszczyźnie od ramienia prawego do lewego

Rysunek 2. Anatomiczny (ruchomy) układ współrzędnych odniesienia przy pomiarach drgań o ogólnym działaniu na organizm człowieka

---